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PH酸度計淺析影響水的pH值的因素

更新時間:2020-09-25瀏覽:3366次

  PH酸度計淺析影響水的pH值的因素
  有許多因素會影響水中的pH值,無論是天然的還是人造的。大多數(shù)自然變化是由于與周圍巖石(尤其是碳酸鹽形式)和其他物質(zhì)的相互作用而發(fā)生的。pH值也會隨降水(尤其是酸雨)和廢水或采礦廢水的排放而波動13。此外,CO2濃度會影響pH值。
  二氧化碳是水中酸的常見原因。由于光合作用,呼吸作用和分解作用對CO2水平的影響,它們均會導(dǎo)致pH波動。這些變化的程度取決于水的堿度,但通常會有明顯的晝夜(每天)變化?。在呼吸和分解率很高的水域中,這種影響更容易測量。
  二氧化碳以溶解狀態(tài)(如氧氣)存在于水中,但它也可以與水反應(yīng)生成碳酸:
  CO2 + H2O <=> H2CO3
  然后,H2CO3會失去一個或兩個氫離子:
  H2CO3 <=> HCO3 – + H +…。HCO3 – <=> CO3 2- + H +
  釋放的氫離子使水的pH降低。但是,該方程式可以根據(jù)當(dāng)前的pH值在兩個方向上運行,并作為其自身的緩沖系統(tǒng)。在較高的pH值下,該碳酸氫鹽系統(tǒng)將向左移動,而CO3 2-將吸收自由的氫離子。
  由于H2CO3的溶解常數(shù)低(亨利定律),該反應(yīng)通常很少。但是,隨著**范圍內(nèi)CO2含量的增加,溶解的CO2量也增加,該方程式將從左向右執(zhí)行。這會增加H2CO3,從而降低pH。隨著時間的推移,這種影響在海洋pH研究中變得越來越明顯。
  大氣中的二氧化碳會降低沉淀的pH值。
  上面的等式也解釋了為什么雨水的pH值約為5.65 -1。當(dāng)雨滴從空中掉落時,它們與大氣中的二氧化碳分子相互作用。這會在雨滴中產(chǎn)生H2CO3,使雨水的pH值降低??。pH值為5.65,盡管是酸性的,卻不認(rèn)為是酸雨。假定標(biāo)準(zhǔn)大氣中的二氧化碳濃度為0.0355%-1,則自然,無污染的雨或雪的pH值預(yù)計將接近5.6。酸雨要求pH值低于5.0。
  碳酸鹽材料和石灰石是可以緩沖水中pH值變化的兩個元素。碳酸鈣(CaCO3)和其他碳酸氫鹽可與氫或氫氧根離子結(jié)合以中和pH值。當(dāng)土壤中存在碳酸鹽礦物時,水的緩沖能力(堿度)會增加,即使添加酸或堿,水的pH值也接近中性。除此之外的其他碳酸鹽材料可使中性水略帶堿性。
  由于石材中的碳酸鹽物質(zhì),石灰石采石場的pH值較高。
  如前所述,未污染的雨水呈弱酸性(pH值為5.6)。雨水的pH值也可能由于火山灰,濕地中減少硫酸鹽的細(xì)菌,野火引起的空氣傳播顆粒甚至閃電?而降低。如果雨水落在緩沖性差的水源上,則會通過徑流降低附近水的pH值。
  松針或冷杉針還可以分解土壤,從而降低土壤以及流經(jīng)土壤的水的pH值。強(qiáng)烈的光合作用會去除水中的二氧化碳,從而增加水的pH值,盡管這種變化通常是晝夜的。
  人造pH影響者
  pH波動的人為原因通常與污染有關(guān)。酸雨是人類對水pH值影響的例子之一。pH值小于5.0的任何形式的沉淀都稱為酸雨?。這種沉淀來自水與氮氧化物,硫氧化物和其他酸性化合物的反應(yīng),從而降低了已經(jīng)微酸性的pH值。這些排放物通常來自采礦和冶煉作業(yè)或化石燃料燃燒(燃煤和汽車)??。*的二氧化碳含量還可以進(jìn)一步降低雨水的pH值。
  點源污染是常見的原因,可以根據(jù)所涉及的化學(xué)物質(zhì)增加或降低pH值。這些化學(xué)物質(zhì)可能來自農(nóng)業(yè)徑流,廢水排放或工業(yè)徑流。如果周圍土壤緩沖不良,則采礦作業(yè)(特別是煤炭)會產(chǎn)生酸性徑流和酸性地下水滲流。包含清潔劑和肥皂基產(chǎn)品的廢水排放會導(dǎo)致水源變得太堿性。

 

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